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  小口徑動脈疾病，尤其是冠狀動脈閉塞，在世界范圍內有著很高的發病率和死亡率。在冠狀動脈疾病、腎動脈狹窄以及其他外周血管疾病的外科治療領域，始終存在著對小直徑（內徑<6mm）血管移植物的迫切需求。理想的小口徑血管支架材料應具備良好的力學性能、物理穩定性、抗凝血性、生物相容性及抗感染性等。在基于非降解材料的人工血管上內皮細胞難以黏附和生長，容易引發血小板聚集造成急性血栓、吻合口內膜增生和感染等。而可降解的小口徑組織工程血管同樣存在血栓形成、內膜增生、炎癥反應以及動脈粥樣硬化等問題，而導致植入體最終失敗。

  針對上述問題，上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院趙強教授、葉曉峰副教授團隊與東華大學纖維材料改性國家重點實驗室的游正偉教授團隊將脫細胞技術與靜電紡絲技術相結合，制備了小口徑復合組織工程血管（HTEV），其中脫細胞的大鼠腹主動脈作為內層，靜電紡絲納米纖維作為外層。天然血管經脫細胞處理去除抗原性，獲得由天然細胞外基質(extracellular matrix, ECM)組成的血管支架，具有理想結構和形狀，與人工合成支架相比，具有更好的生物相容性和生物活性。然而脫細胞過程對血管的力學性能有很大的影響, 造成彈性蛋白變性降解，導致血管移植物的擴張膨脹甚至形成動脈瘤。在其外層結合納米纖維能有效彌補力學的損失，防止脫細胞動脈的擴張和動脈瘤形成。該項工作于2016年發表在生物材料權威期刊《Biomaterials》上(Biomaterials, 2016, 76, 359-370)[1]，已被SCI它引49次。

圖1載藥小口徑復合組織工程血管的設計示意圖

  然而，HTEV的組織學檢測結果提示上述工作中管腔內可見內膜增生，這可能會影響血管的長期通暢率。為此有必要開發具有生物活性的組織工程血管，使其不僅能為血管壁提供必要的力學支持，而且還能夠釋放藥物以抑制內膜增生。雷帕霉素（Rapamycin, RM）作為FDA批準的一種藥物，除了具有抑制血管平滑肌細胞等細胞增殖的作用外，還被證明具有抗真菌，抗腫瘤和免疫抑制活性等治療潛力。在冠狀動脈疾病的治療領域，具有RM涂層的藥物洗脫支架具有改善支架內再狹窄和預防支架血栓形成的能力。然而，RM的藥效受到血腦屏障的限制; 此外，高劑量的RM全身性給藥可導致某些副作用，例如食物攝入減少和伴隨的體重減輕等。因此，研究團隊將RM復合到靜電紡PCL納米纖維，進而和脫細胞血管結合，制備了載藥小口徑復合組織工程血管（RM-HTEV），保持HTEV良好性能的同時，實現局部有效給藥，賦予其更好的血管綜合修復效能。

圖2脫細胞腹主動脈（DRA）、復合組織工程小血管(HTEV)以及載藥復合組織工程小血管(HTEV)與大鼠腹主動脈吻合12周后的免疫組化和免疫熒光分析

  RM-HTEV支架不僅彌補了脫細胞處理對血管的力學損傷，改善了機械性能，防止脫細胞主動脈的擴張和動脈瘤形成；同時具有穩定長效的藥物緩釋功能，能夠抑制平滑肌細胞生長并阻止血管外炎癥細胞浸潤，進而減輕管腔內膜增生，植入12周后顯示出良好的血管通暢率。本研究為小口徑血管的修復提供了新方法，具有良好的臨床應用前景。

  相關成果以“Hybrid electrospun rapamycin-loaded small-diameter decellurized vascular grafts effectively inhibit intimal hyperplasia”為題，發表于生物材料領域權威期刊《Acta Biomaterialia》上。上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院博士生楊陽和東華大學博士生雷東為共同第一作者，上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院趙強教授、葉曉峰副教授、東華大學游正偉教授為該論文的共同通訊作者。該工作獲得國家自然科學基金、上海市自然科學基金、東華大學勵志計劃等基金資助。

  原文鏈接： https://doi.org/10.1016/j.actbio.2019.06.037

  近年來上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院趙強教授、葉曉峰副教授團隊和東華大學游正偉教授團隊優勢互補，積極開展“醫工合作”，針對心血管疾病的治療取得了一系列成果，發表于《Materials Horizons》、《Biomaterials》、《Advanced Healthcare Materials》 [1-4]等權威學術期刊。

相關論文鏈接

[1] Gong, W.#; Lei, D.#; Li, S.; Huang, P.; Qi, Q.; Sun, Y.; Zhang, Y.; Wang, Z; You, Z.*; Ye, X.*; Zhao, Q.* Hybrid small-diameter vascular grafts: Anti-expansion effect of electrospun poly ε-caprolactone on heparin-coated decellularized matrices. Biomaterials, 2016, 76, 359-370.

鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961215008765

[2] Lei, D.; Yang, Y.; Chen, S.; Liu, Z.; Song, B.; Shen, A.; Yang, B.; Li, S.; Yuan, Z.; Qi, Q.; Sun, L.; Guo, Y.; Zuo, H.; Huang, S.; Yang, Q.; Mo, X.; He, C.; Zhu, B.; Jeffries, E.; Qing, F-L.; Ye, X.*; Zhao Q.*; You, Z.* A general strategy of 3D printing thermosets for diverse applications Mater. Horiz., 2019, 6, 394 – 404.

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[3] Lei, D.; Yang, Y.; Liu, Z.; Yang, B.; Gong, W.; Chen, S.; Sun, L.; Song, B.; Xuan, H.; Mo, X.; Sun, B.; Li, S.; Yang, Q.; Huang, S.; Chen, S.; Ma, Y.; Liu, W.; He, C.; Zhu, B.; Jeffries, E.; Qing, F-L.; Ye, X.*; Zhao, Q.*; You, Z.* 3D printing of biomimetic vasculature for tissue regeneration. Mater. Horiz. 2019, DOI: 10.1039/C9MH00174Cs.

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[4] Yang. Y#; Lei, D.#; Huang, S.; Yang, Q.; Song, B.; Guo, Y.; Shen, A.; Yuan, Z.; Li, S.; Qing, F-L.; Ye, X.*; You, Z.*; Zhao, Q.* Elastic 3D printed hybrid polymeric scaffold improves cardiac remodeling after myocardial infarction Adv. Healthc. Mater. 2019, 201900065.

鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adhm.201900065